吐司口感的關鍵差異，勾型vs 葉型攪拌槳

攪拌，其實是在「建構結構」

當吐司的柔軟度、拉絲感與回彈性被細細放大來看，同樣的材料、同樣的發酵條件，只因攪拌器型態不同，吐司走向的口感與結構，便會出現明顯分歧。

攪拌的本質，不只是把材料混在一起，而是透過機械施力，讓麵粉中的蛋白質逐步形成麵筋網路。這個網路，決定了氣體能否被穩定包覆、撐起體積，也影響吐司在入口時是柔軟拉絲，還是偏向扎實。

勾型攪拌：為吐司打造延展的骨架

勾型攪拌槳的動作以「拉、折、延伸」為主，運轉時會反復將麵團牽引、折回，類似手揉的節奏。這樣的施力方式，讓麵筋得以沿著同一方向逐漸排列，形成連續、完整的網狀結構，孔隙延伸率較長。

在這樣的結構下，發酵時產生的氣體能被均勻包覆並穩定撐開，因此吐司的內部組織細緻、氣孔分佈均勻。烤後撕開，能看到明顯的纖維延展，入口柔軟卻不鬆散，帶著良好的回彈性。

葉型攪拌：均質快速，卻容易切斷麵筋

葉型攪拌槳的施力方式則完全不同。它以拍打、剪切與翻動為主，能在短時間內讓原料快速混合均勻，特別適合油脂與液體比例高的配方。

然而，這種高剪切力對麵筋而言，卻是一把雙面刃。麵筋在形成的同時，也容易被反復切斷，導致結構偏短、方向性不足。雖然麵團看起來均勻，實際上卻難以建立完整的支撐網路。

反映在吐司口感上，便是組織較為緊密、拉絲感不明顯，回彈性也相對較低，口感偏向扎實柔軟，而非蓬鬆延展。

攪拌獎的形狀，決定孔隙的延伸與麵包的口感

透過C-cell孔隙分析儀我們可以看到使用勾行攪拌槳的吐司延伸率較葉形更大，這代表著攪拌時麵團獲得更強的運動整體筋性也更突出，口感就相對Q談有嚼境，而葉形攪拌槳孔隙延伸率小，孔隙較短圓，口感則更偏向彈性蛋糕體，柔軟但容易斷口，拉絲性也較低。

 

	攪拌獎形狀	吐司孔隙圖	孔隙延伸率
勾型攪拌槳			1.83
葉型攪拌槳			1.61

吐司口感的關鍵差異，其實來自「結構完整度」

吐司的口感，從來不只是烤箱裡的結果，而是從攪拌開始就被悄悄寫下。勾型，決定了吐司是否柔軟拉絲；葉型，影響了它的均質與密實。當你下次撕開一片吐司，看見纖維緩緩延展的瞬間，其實正是麵筋結構，在為口感說話。

新能源固態電池，如何用“力學”鎖住安全？

圖片來源： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435121001537

https://www.chinesechemsoc.org/doi/full/10.31635/renewables.025.202500090

「化學抑燃」到「結構防禦」

在新能源汽車的技術版圖中，電池安全始終是懸在行業頭頂的「達摩克利斯之劍」。全固態電池的出現，從液態「易燃」到固態「難燃」進化的安全範式轉移，宣告了電池安全機制從「事後滅火」轉向「本質免疫」的根本變革。

·        液態鋰電的安全困局：內部充斥著有機電解液，一旦遭遇針刺，熱失控引發的「鏈式反應」會在 80°C~120°C 即釋放大量可燃氣體，導致爆裂式起火。

·        固態電池的防禦機制：藉由氧化物、硫化物或聚合物構築的固態物理屏障，徹底移除可燃組分。即便在極端的針刺測試下，其卓越的熱穩定性能切斷「分解—產氣—燃爆」的路徑，將失控行為抑制在有限溫升與電壓平穩下降的受控範圍內。

固-固介面的「信任危機」與機械挑戰

圖片來源：耀華電子 https://doi.org/10.1016/j.est.2025.118294

雖然固態電解質具有極高的機械強度，但微觀層面的固-固介面（Solid-Solid Interface）卻是安全隱患的溫床。鋰枝晶仍可能沿著晶界或微裂紋緩慢生長，誘發熱失控最終導致介面失效。

在電池的全生命週期中，介面須承受嚴苛的機械-熱-電化學耦合環境挑戰：

1.   裝配階段：操作公差導致的局部壓力不均，埋下應力集中的種子 。

2.   迴圈階段：電極體積膨脹引起的週期性應力，對聚合物複合層產生週期性的拉伸與擠壓。

3.   使用階段：顛簸運輸、擠壓或意外機械衝擊，持續考驗介面的黏聚與鎖扣穩定。

以上因素均可能在介面區形成局部應力集中，誘發微裂紋、介面剝離甚至穿刺型損傷，最終破壞離子傳導路徑縮短電池迴圈壽命，甚至引發介面失效及電池安全風險。

 

定義介面可靠性的「安全指標」

為了量化介面的「硬實力」，我們不再僅依賴靜態的剝離測試，而是導入更貼近衝擊場景的穿刺行為模擬。透過質構儀搭配 3mm鎢鋼針，以5 mm/min的恒速垂直作用於固態電池介面，量化以下關鍵指標：

·      穿刺起始力（Onset Force）：捕捉力值屈服的瞬間，界定介面的抗衝擊初始閾值。

·      穿刺峰值力（Peak Force）：反映聚合物結合劑與粉體互鎖結構的最大承載能力。

·      失效位移（Failure Displacement）：標定從受壓到破裂的距離，這是表徵介面「韌性」與「塑性變形」能力的核心資料。

圖1. 針刺觸發內短路原理示意圖。來源：汽車測試網

“力-熱”雙參數耦合作為安全的試金石

 

單一的力學測試無法完全還原電池失效時的能量釋放。現代研發體系正邁向「力-熱耦合同步監測」。

利用高精度質構儀與多通道熱電偶（如 K-Type）模組同步接入，觀察探針尖穿透介面的瞬間，系統會精准同步記錄下應力曲線與溫升曲線。

這種雙維度數據能即時呈現「機械損傷」與「熱釋放」的對應關係。若穿刺力下降的同時伴隨陡峭的溫升，即代表該介面結構在局部短路時的熱擴散阻隔能力不足。這不僅是評估膠水配方黏合強度的指標，更是驗證固態電池「結構難燃」真實性的最高標準。

濕度控制 讓氣體感測器測試更精准

　　氣體感測器被依賴在安全、合規和效率考量的環境中準確發揮作用。滿足這些需求要求氣體感測器在嚴格控制的條件下進行測試，並精確控制溫度、壓力、氣體濃度和流量等變數。其中含濕度，尤其影響顯著，有時對感測器響應的影響與目標氣體本身相當甚至更強。當無控制時，會引入化學和物理變異，使校準變得複雜，並削弱測試可靠性。這使得有效的濕度控制成為氣體感測器測試的基本要求。

濕度干擾背後的科學原理

濕度會顯著影響氣體感測器的性能，因為它可能改變對濕度敏感材料的行為。許多常用的基底，包括金屬氧化物半導體(MOS)和碳納米管(碳納米管)，具有親水性，傾向於吸收環境中的水蒸氣。在MOS感測器中，這會導致金屬氧化物表面形成羥基，從而干擾電荷轉移機制並改變基線導電性。基於碳納米管的感測器特別靈敏，常常在濕度水準變化中出現測量變化，導致信號強度顯著下降，即使其他性能特性未受影響。這些濕度引起的效應可能導致基線漂移、信號抑制和交叉敏感度，即水分類比或遮蔽目標氣體的存在。如果不加以處理，上述影響可能影響氣體感測器測試的準確性和重複性，凸顯了測試環境中嚴格濕度控制的必要性。

氣體感測器測試中受控濕度的重要性

1.提高校準準確性

　　氣體感測器的校準必須反映其在運行過程中將遇到的環境條件，以確保其在現場的準確工作。在乾燥條件下校準氣體感測器，但在潮濕環境中部署可能導致讀數不準確，因為濕度會改變感測器回應。這種效應在光電離探測器(PID)中尤為明顯，高濕度會降低電離效率並影響精度。在校準測試中引入受控濕度，確保氣體感測器的行為符合實際環境，提高可靠性並降低錯誤讀數的風險。

2.提升測試重複性

　　氣體感測器測試的重複性依賴於維持環境條件的一致性，而有效的濕度控制對於實現這一一致性至關重要。沒有它，即使是測試周期間濕度的微小變化也會影響感測器輸出，使得判斷性能差異是由感測器還是環境引起的變得困難。這種不確定性使得對漂移、穩定性和重複性等參數的評估變得複雜。在整個測試過程中控制濕度可以減少環境干擾，實現更可靠的比較，並增強對結果的信心。

3.最小化感測器漂移和退化

　　不受控制的濕度會加速感測器的退化，尤其是在由容易吸收水分材料組成的感測器中。腫脹、基線移動和長期漂移常因反復暴露于高濕度或波動濕度而引起。即使是為潮濕環境設計的氣體感測器，如電化學感測器，在暴露於持續低濕度或觸發冷凝的突然變化時也會降解。在氣體感測器測試中調節濕度可以降低這些風險，從而更清晰地評估真實氣體感測器性能。

4.支援環境補償模型

　　許多現代氣體感測器依賴補償模型來校正溫度和濕度等環境影響。為了使這些模型按預期工作，必須在受控測試條件下收集的可靠、一致的資料進行訓練。如果測試過程中濕度波動，所得資料會變得雜音且不一致，難以區分真正的感測器老化與環境干擾。如果沒有受控濕度，補償模型有不準確的險，進而影響感測器校準，降低對現場表現的信任，並削弱長期可靠性預測。因此，在測試過程中保持濕度穩定至關重要，因為它為模型提供了清晰的基準補償，從而提供準確可靠的修正。

5.在專業應用中實現高精度

　　各種專業應用要求嚴格的濕度控制，以確保氣體感測器測試反映真實作條件。在燃料電池和電池研究中，高濕度是精確模擬的必要條件，但不受控制的濕度會導致冷凝並扭曲結果。潔淨室製造和藥品測試環境要求嚴格控制濕度以保持產品完整性和防止污染，這些領域使用的氣體感測器必須在受控條件下進行驗證，以確保可靠性和合規性。準確的濕度控制確保測試結果直接適用於這些特殊環境，使氣體感測器能夠在實際作中面臨的嚴格條件下進行驗證。

測試完整性取決於濕度控制

　　濕度積極影響氣體感測器測試結果，影響氣體感測器的行為、老化以及現場表現的可靠性。控制濕度需要精密工具，以營造穩定的測試環境，如Environics Inc.的氣體混合與輸送系統。我們的設備提供精確的加濕控制，確保測試條件一致且真實，準確反映運營環境。例如，4000系列氣體混合系統允許使用者在引入0%至95%的受控相對濕度(取決於氣體流量)的同時混合氣體，使感測器開發者和測試工程師能夠模擬從乾燥到極高濕度的複雜實際場景。 

歡迎聯繫超技儀器，瞭解更多關於氣體混合與輸送系統的資訊，以及它們如何提升您的感測器測試流程。

品客、樂事、可比客，吃起來就是不一樣

　　哢滋哢滋的薯片，是開袋即快樂的代表，更是追劇時光裡不可或缺的靈魂搭檔。市售薯片形態萬千，有的薄而平整，有的形如馬鞍，這些形狀差異影響著入口的酥與脆。其中，品客標誌性的雙曲抛物面設計尤為特別，使其在包裝運輸中不易大面積碎裂，保證“只碎於口，不碎於手”的絕佳鬆脆感，如今這一貼心設計也被眾多品牌借鑒。

雙曲面主導酥脆體驗

　　為了探究薯片的酥脆差異，我們使用滿足 AIB 標準的脆性強度裝置對市售3款薯片進行應力測試，通過同步視頻觀察它們的破裂全過程。樂事與可比克常見的雙曲線造型，受力時易在曲面高點形成集中的應力線，傾向於沿中線整齊斷裂，帶來乾淨俐落的脆感；而品客採用的雙曲抛物面（馬鞍形）設計曲率較複雜，能通過分散應力使破裂更為細碎，碎成多片。不同破裂模式形成不同的口感差異，有的是個性硬脆、有的是酥脆、有的則是口腔充盈的延續感，這是源於形狀對內部應力分佈的影響。正是這些獨特的脆裂行為，讓不同薯片在咀嚼時呈現出層次不一的口感趣味。

從量化分析到五感體驗

　　不同薯片在口腔中的破裂行為，是酥與脆感知差異的核心。通過質構曲線可以看出，可比克屈服點較早、破壞力低，呈現鬆散結構，口感偏酥；樂事可承受較高力量，曲線呈現較長的高平臺區，結構緊實帶出口感硬脆；品客在臨界閾值後產生連續的結構脆裂，顯示結構反復脆裂，帶來多層次飽滿的酥脆感。正是這些細節的疊加，讓品客的多片碎裂、樂事的乾脆斷裂、可比克的自然脆感形成了鮮明區分，滿足了不同人的口感偏好。

聆聽薯片不沉默的美味

　　本次測試，我們透過應力測試和量化分析，解鎖了薯片形狀與酥脆感的關聯。更奇妙的是，咬下薯片瞬間發出的 “哢嚓” 聲，是酥脆在聽覺上的直接呼應，讓口感評估從單純的味覺、觸覺延伸到五感整合的立體體驗。下期內容，我們將借助專業音訊裝置，捕捉不同薯片的聲音差異，從聽覺維度深入感受這份“不沉默的美味”，帶你全面解鎖薯片的五感體驗。

謝謝 #上海交通大學化學化工學院 張洪斌教授 提供薯片雙曲線資料

細胞力學~運動減緩肥胖的身體傷害

肥胖傷腰是真的

每天久坐的上班族、搬重物的體力勞動者、年紀漸長或體重增加的人群中，不少人會被腰背痛纏上，這背後可能是椎間盤退變（IDD）在“作祟”。椎間盤退變不僅與年齡、姿勢有關，肥胖和炎症也在推波助瀾。今天為大家分享一項發表在《JOR Spine》上的研究《Low-Frequency Cyclic Stretch Upregulates the Expression of Nuclear Factor Erythroid 2-Related Factor 2 in Human Nucleus Pulposus Cells to Inhibit the Resistin-Induced Interleukin-20 Expression》，揭示了機械拉伸如何通過調控細胞信號，減緩椎間盤退化進程，為我們帶來了新的治療思路。

肥胖激發炎症❓

近年研究發現，肥胖相關激素“抵抗素”（Resistin）會顯著促進椎間盤細胞中炎症因數IL-20的表達，從而加速椎間盤退變。這一機制為理解肥胖與脊柱健康的關係提供了新視角。抵抗素通過與細胞表面受體TLR4結合，啟動p38 MAPK和Akt信號通路，進而顯著增強轉錄因數NF-κB的活性。NF-κB在炎症反應中直接調控IL-20基因的表達，形成持續的炎症放大循環（詳情見文獻 圖 1-4）。這解釋了為何肥胖人群更易出現慢性腰痛和椎間盤結構損壞。

運動的抗炎作用👊

研究者借助ATMS機械拉伸系統發現，對椎間盤細胞施加低頻（0.1 Hz）小幅（5%）的短時拉伸（30min），即可顯著抑制抵抗素誘導的IL-20升高（圖A）。拉伸不僅降低p38和Akt磷酸化（圖B），還抑制NF-κB活化（圖C），從多層面阻斷炎症信號傳遞。

進一步機制研究顯示，這種拉伸能上調細胞中的抗氧化轉錄因數NRF2（圖A），從而抑制p38/Akt磷酸化和NF-κB活化（圖C-D），阻斷炎症信號的傳遞。

更重要的是，當研究人員敲低NRF2基因後，拉伸的保護效果幾乎消失（圖B-D），說明NRF2是機械拉伸發揮抗炎作用的關鍵分子，為非藥物干預椎間盤退化提供了新靶點。

給腰椎的力學處方🦴

本研究首次將ATMS拉伸技術與NRF2分子機制聯繫起來，凸顯了生物工程與細胞力學在治療退行性疾病中的潛力，提示我們適當的機械刺激或許能成為預防甚至治療椎間盤疾病的一種非藥物策略。未來，基於該研究的拉伸治療策略或可成為延緩椎間盤退化、緩解慢性腰痛的新型物理治療手段。不過研究團隊也提到，目前是細胞實驗，未來還需更多體內實驗驗證，但對大家來說，這已經釋放了一個信號：適度、精准的活動，比久坐不動更能保護腰椎！